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魚類基因工程學科組發現GnRH3神經肽的新功能
作者: 崔雪凡 | 2019-12-03 | 浏览量:

  促性腺激素釋放激素(Gonadotropin-releasing hormone, GnRH)是脊椎動物“下丘腦-垂體-性腺(hypothalamic-pituitary-gonad, HPG)轴”上的一个关键因子,在脊椎动物性腺发育成熟及繁殖中发挥着重要作用。利用斑马鱼模型,中國科學院水生生物研究所首次发现了GnRH3神經肽的新功能及其作用機制。  

  利用基因編輯技術,水生所胡炜研究員團隊構建了GnRH3突變的斑馬魚模型,發現敲除GnRH3的斑馬魚偏雄性發育,成體雄魚的比例顯著增加。研究表明,GnRH3突變斑馬魚sphere時期之前的早期胚胎的原始生殖細胞(primordial germ cellsPGCs)數量與野生型沒有顯著差異,但在隨後的發育階段突變體PGCs的數量顯著低于野生型。對斑馬魚PGCs的增殖、遷移等分析發現,GnRH3突變後,PGCs能正常遷移,但是其增殖受到顯著影響。進一步研究揭示,GnRH3是通過MAPK信號通路來調控斑馬魚早期胚胎PGCs的增殖,同时通过调控斑马鱼早期性别分化关键時期的雌雄性腺体细胞相关基因的表达,进而影响斑马鱼的性别分化。这是第一次发现GnRH3在斑馬魚胚胎發育早期PGCs的增殖和性別分化中扮演重要角色。  

  該研究結果近期在線發表于國際內分泌學領域的經典期刊Endocrinology雜志(https://academic.oup.com/endo/advance-article/doi/10.1210/endocr/bqz024/5638064?guestAccessKey=e41df2c3-892e-4b37-b567-1e80e15729a4)。水生所博士生冯科和崔雪凡为该论文的第一作者,胡炜研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金创新研究群体项目、中國科學院国际合作项目及省部共建淡水鱼类发育生物学国家重点实验室的资助。 

 

  A:熒光標記PGCs的野生型斑馬魚;B:熒光標記PGCsGnRH3突變斑馬魚 

  C:注射GnRH3 mRNAGnRH3突變斑馬魚;DGnRH3過表達家系與GnRH3突變家系的雜交子代 

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